超临界CO2岩石致裂机制分析

超临界CO2是一种介于气体和液体之间的特殊状态的CO2流体,具有低黏、高扩散性和零表面张力等独特的性质。利用超临界CO2作为压裂液,有助于裂缝的起裂和扩展,同时可避免储层伤害。通过研究超临界CO2射流破岩和压裂特性,分析得到了超临界CO2岩石致裂机制。研究结果表明,超临界CO2低黏等特性使其更容易进入岩石微孔和微缝之中,在岩石内部建立大小不一的流体压力系统,使岩石发生拉伸和剪切破坏;常规流体压裂起裂压力较高,裂缝一般为单条或多条平直裂缝,大多沿着同一方向贯穿强度较高的胶结颗粒,且裂缝断面光滑、平整;超临界CO2压裂起裂压力相比于常规流体压裂低,在岩石中形成的裂缝网络较为复杂,裂缝互相连通,一般沿着强度较低的胶结物开裂,较少贯穿胶结颗粒,裂缝断面较为粗糙。该研究结果可为超临界CO2压裂技术的实施提供理论支撑。     

崩塌堆积体启动坡面泥石流判别与防治 ——以北川县开坪乡平石板泥石流为例

强震区地震后大量的崩塌堆积体堆积于高陡斜坡中上部,堆积体远离居民点,一旦诱发为坡面泥石流,形成新的次生地质灾害,将严重威胁下方居民的生命财产安全。本文以北川县开坪乡平石板坡面泥石流为例,平石板沟“5.12”地震崩塌堆积体在2010、2013年强降雨作用下失稳转变为坡面泥石流淤积场镇。在平石板泥石流暴发特征介绍基础上,通过粒径不均匀系数、堆积体启动判别指标、后缘汇水面积等来分析崩塌堆积体启动条件及影响因素,并针对此类灾害发育特征,提出了通过上游稳拦固源方法进行治理的防治思路。以期为研究高陡斜坡堆积体的启动机制及防治提供一定的借鉴意义。     

鄂西清江中上游高海拔砾石层ESR定年及地质意义

在鄂西清江中游建始、巴东地区、上游利川地区的野外地质调查中,发现多处残留的高海拔河流相砾石层,其特征指示砾石层可能为NNE向古水系残留的"高阶地"。对高海拔砾石层进行了ESR测年,清江中游建始、巴东地区高海拔砾石层形成于早更新世末中更新世初（677±67）^789±78ka,上游利川地区高海拔砾石层形成于中更新世中期（371±37）^551±55ka,说明早更新世末中更新世初,清江中游地区尚发育NNE向古水系,而直至中更新世中期,清江上游利川地区仍发育NNE向古水系。这可能指示清江袭夺中游水系发生于早、中更新世之交,袭夺上游水系发生于中更新世中期,现代清江水系形成于中更新世中期之后。由于清江贯通、长江贯通三峡都与青藏高原末次快速隆升有密切关系,从而指示长江贯通三峡的方式总体上可能也是自东向西的不断袭夺,而贯通时间则可能要稍早于清江。     

内蒙古希莫勒地区次生晕特征及找矿潜力

希莫勒地区位于铁、金、铜、钛、钴、镍找矿远景区,区内次生晕规模较大、强度较高,并主要分布在新太古界色尔腾山岩群布达尔干组二段混合岩地层区、奥陶系辉长岩体区、辉绿岩脉区和北东向断裂破碎带中,叠加分布有航磁异常。对次生晕分布区元素地球化学参数特征和异常特征进行分析,发现Co、V、Ti呈对数正向偏移分布,均值较高,属极不均匀分异或不均匀分异元素,含量值接近铁矿石伴生组分指标,与Fe可能来自同一物源,可作为主要伴生元素及地球化学指示元素;次生晕元素组合较多,相关性好,具外带、中带特征。部分次生晕经岩石化探剖面粗略查证,发现铁钴矿化体、铁钒矿化体和铁钒钴矿化体,主要分布在辉长岩体和北东向断裂破碎带中,规模较大,与褐铁矿化、磁铁矿化、黄铁矿化、赤铁矿化呈正相关性。希莫勒地区成矿地质和地球化学环境较好,具较大的铁、钴、钒、钛矿成矿潜力。     

基于层理影响的煤样加载过程声发射差异性分析

为了探究层理对煤矿开采过程中煤岩声发射特征的影响,在寺河矿采集煤样,根据煤样制作要求,分别沿轴向垂直层理方向和平行层理方向加工煤样。利用RMT-150B岩石力学实验系统和CDAE-1全数字化声发射检测及分析系统,对煤样加载过程中的应力-应变、声发射特征进行测试分析。测试结果显示：轴向垂直层理煤样不仅具有较高的岩石力学强度和声发射强度,而且声发射特征具有较强的突变性和滞后性。声发射特征的差异性体现了在加载过程中,轴向垂直层理煤样以整体变形、破坏为主,轴向平行层理煤样以局部变形、破坏为主,这为煤矿井下动力灾害的监测、预报提供了指导。     

新疆伊犁盆地南缘中新生代以来构造演化与聚煤规律研究

新疆伊犁盆地以其丰富的煤碳和铀矿资源倍受专家与学者的高度关注,特别是伊犁盆地南缘。笔者从煤矿勘查角度,运用构造地质学、煤田地质学、沉积学的理论,从构造应力作用强度方面阐述伊犁盆地南缘现存的构造特征、构造格局以及含煤地层中下侏罗统水西沟群的沉积特征和赋煤性。笔者分析了古气候和沉积环境与聚煤关系,认为水西沟群是在温暖潮湿古气候条件下形成的冲积扇-扇三角洲体系的产物,有利于泥碳沼泽环境的形成,特别是西山窑组具备形成稳定而厚大煤层的基本条件。笔者重点分析中新生代以来的构造演化过程对煤矿的形成与保护作用,认为区域构造背景直接决定了盆地的形成与演化,从而影响着研究区成煤环境与赋煤潜力;构造格局或构造特征是成煤后构造演化的结果,即其活动影响着煤层成藏或保存程度;构造作用的差异性影响着煤层的保存状态和分布范围。     

冻融循环对固化污泥力学及微观结构特性影响

冻融循环作用会改变固化污泥工程特性,影响固化污泥堆体稳定及安全。在封闭系统下对固化污泥进行冻融循环试验,每经历一次冻融循环,就测定固化体的无侧限抗压强度、渗透系数等工程指标,并根据试验结果选取试样进行扫描电镜和压汞试验。研究结果表明：第1次冻融循环作用使固化污泥强度衰减30%,渗透系数增大80%,随后变化幅度逐渐降低;经过约6次冻融循环后,固化污泥强度衰减幅度高达50%,渗透系数增加约1个数量级,随后基本保持恒定,渗透系数的变化较无侧限抗压强度变化表现出微弱的滞后性。随着冻融循环次数的增加,固化污泥孔隙体积逐渐增大,固化污泥强度逐渐降低,渗透系数逐渐增大。在封闭系统下,固化体内部水分结冰引起的总膨胀体积恒定,固化污泥内部水分分布均匀。当冻融循环作用达到一定次数后,孔隙体积不再持续增大,只是在空间上重新融合分布,使各参数逐渐达到恒定状态。研究成果对寒区污泥固化填埋的安全处理处置提供技术参数和指导。     

电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术在地学研究中的应用

简单介绍ICP MS技术应用最新进展。着重对该技术在中国地学研究和多目标地质调查中的应用作一回顾 ,包括ICP MS技术简介和地质样品分析需求 ,稀土稀散等痕量、超痕量多元素分析 ,铂族元素分析 ,卤素等非金属元素分析 ,同位素比值分析等内容。着重对最近几年国内地质样品分析的一些新方法加以介绍。     

拉拉铜矿含矿岩系地球化学特征及其构造意义

四川会理拉拉铜矿床是我国著名大型富铜矿床,矿床的形成与古元古代河口群海相火山岩密切相关。河口群火山岩除个别样品Nb/Y较低,其他多数样品有一致高的Nb/Y比值(0.7~3.0),属碱性玄武系列;在Nb/Th-Zr/Nb和Zr/Y-Nb/Y图上,HFSE比值成分点主要投在EM1型富集地幔附近,落入洋岛玄武岩(OIB)范围;火山岩较陡的REE分布型式和"驼峰"状微量元素原始地幔标准化分配型式,以及缺乏Nb、Ta负异常,与大陆玄武岩十分吻合;岩石形成于板内裂谷环境。这些地球化学特征表明,河口群火山岩形成于陆间裂谷,来源于地幔深部,指示了矿床的火山喷流沉积成矿作用。同时,岩石大离子元素和轻稀土元素比值不太稳定,变化较大,Eu负异常与蚀变重晶石、萤石和矿化有关,还暗示了岩石遭受了后期变质作用,以及与之有关的矿床变质成矿成因。     

怀洪新河对两岸地下水补排规律分析

河流与两岸地下水的补排关系,取决于河水位与地下水位的对比.土壤质地决定土壤渗透性能,在土质确定情况下,补给与排泄量与垂直水流的过水面积及水力坡度有关;过水面积取决于河道自身与蓄水特性;水力坡度则与河流控制运用情况、来水用水情况、河岸地面高程及地下水开发利用等情况有关.抬高河道蓄水位能够增加河道对地下水的补给,降低地下水的排泄,有利于区域水资源的开发利用.